球形空腔固结解析解及其在地基原位固结系数测试中的应用

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1、第24卷增2岩石力学与工程学报Vol.24Supp.22005年11月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringNov.，2005球形空腔固结解析解及其在地基原位固结系数测试中的应用1，211林政，陈云敏，陈仁朋(1.浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州310027；2.浙江省建筑科学设计研究院，浙江杭州310006)摘要：地基固结系数是地基计算及设计中的关键参数，其准确求取有重要的工程实践意义。孔压静力触探技术(CPTU)和BAT系统是能快速准确测取地基原位固结系数的设备。基于球形空腔扩张理论和一维径向固结理论求解得到球形空腔固结解析解，并将

2、其用于分析由透水元件位于探头锥尖部位的CPTU和BAT贯入所引起的超静孔隙水压力的消散，从而推求地基的原位固结系数。另外，通过实测数据对该解析解进行的验证表明，该解析解能准确的模拟由探头引起的超静孔隙水压力的消散，对土体原位固结系数的测定有一定的工程实用价值。关键词：土力学；球形空腔扩张；超静孔隙水压力消散；原位固结系数；解析解；孔压静力触探技术；BAT系统中图分类号：TU470.1文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)增2–5862–06ANANALYTICALSOLUTIONFORCONSOLIDATIONAROUNDASPHERICALCAVITYANDITSA

3、PPLICATIONTOIN-SITUTESTOFCONSOLIDATIONCOEFFICIENT1，211LINZheng，CHENYun-min，CHENRen-peng(1.InstituteofGeotechnicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China；2.InstituteofArchitectureScienceandDesignofZhejiangProvince，Hangzhou310006，China)Abstract：Consolidationcoefficientisakeyproblemint

4、hecalculationanddesignoffoundations，anditisveryimportanttogainconsolidationcoefficientaccurately.Piezoconepenetrationtest(CPTU)andBAT-systemaretheequipmentswhichcangainthein-situconsolidationcoefficientrapidlyandaccurately.Basedonthesphericalcavityexpansionandone-dimensionalconsolidation，ananal

5、yticalsolutionofconsolidationaroundasphericalcavityisobtained，andthesolutionisusedtoanalyzethedissipationoftheexcessporewaterpressurearoundtheprobetipofCPTUandBAT-system.Finally，thecomparisonshowsthattheanalyticresultisclosetothein-situvalueofexcessporewaterpressure.Thededucedresultsshowthatthe

6、solutionisvaluableforthein-situtestofconsolidationcoefficient.Keywords：soilmechanics；sphericalcavityexpansion；excessporewaterpressuredissipation；in-situconsolidationcoefficient；analyticalsolution；piezoconepenetrationtest(CPTU)；BAT-system地区、内河两岸和湖泊地区，许多大型的建(构)筑1引言物如高等级公路、国际机场、大型油罐、高层建筑等都建在软土地基上。

7、在分析软土时间–沉降特性软土广泛分布在我国经济建设相对活跃的沿海时，地基的固结系数是关键参数。因此地基固结系收稿日期：2004–07–09；修回日期：2004–12–23基金项目：荷兰教育部和中国教育部合作项目(OWBA29913023)；教育部优秀青年教师基金资助项目作者简介：林政(1976–)，男，博士，1999年毕业于浙江大学建筑工程专业，主要从事软土地基方面的研究工作。E-mail：linz2004@gmail.com。第24卷增2林政等.球形空腔